初中化学全一册.docx
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初中化学全一册
Ø走进化学世界
一、化学并不神秘
在我们每一天的生活中,离不开吃、喝、穿、用,也可以说一天的生活总离不开化学方法制出的物品。
所以,物质世界从一定意义上说是一个千变万化的化学世界
二、什么是化学呢?
我们知道,宇宙的一切,无论日、月、星辰,还是山、河、森林,都是由物质组成的。
化学是一门研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的自然化学。
研究化学的目的不仅是为了认识世界和改造世界,还要保护世界。
化学和化学工业要保护地球,把容易造成污染的传统化学转变为绿色化学。
化学极大地丰富了人们的物质生活和文化生活,它是一门创造物质财富,满足社会需要的科学。
他的成就是社会文明的重要标志。
人类从开始用火的原始社会到使用各种各样人造物之的现代社会,都在享用化学的成果。
三、怎么学好化学?
1)初中化学虽说是一门起始学科,但比其他学科内容丰富,知识覆盖面广、信息容量大,综合性强。
所以,要学好化学,很重要的一点是学会运用科学的的学习方法,在学习过程中要取得学习的主动权,达到事半功倍的效果。
2)初三化学知识主要分为:
a)基本概念和原理:
物质的组成、物质的结构的初步知识、物质的性质和变化、化学用语、化学量、溶质等。
b)元素及其化合物:
空气、氧气、水、二氧化碳、碳、单质、常见的酸碱盐、铁等金属、石灰石等矿物质及生活中的有机物等。
c)化学基本实验:
常见的仪器、基本操作、基本操作的简单综合等。
d)化学基本计算:
有关的化学用语(化学式、化学方程式)的计算;有关溶液的计算等。
3)学好以上几点有以下几点建议:
1)在学习中,要把基本概念、基本原理、物质的变化的简单规律弄清楚,通过化学实验,理解概念和原理,认识物质的性质和性质变化。
2)为简明起见,化学上常用一些符号表示物质及其边变化。
常见元素符号、化学式、化学方程式等化学用语要熟练掌握,会正确的书写和使用。
3)重视实验。
重视实验必然要做好实验,要仔细观察和如实记录实验现象,要不断的培养和提高自己的实验能力,观察能力和思维能力,要加强实验造作能力,领会实验设计思路,学会用实验验证规律,探究化学的奥秘。
4)注意培养和提高阅读课本以及查阅有关资料的能力。
在阅读过程中,要对所阅读内容理解、记忆、求异、创新。
5)参透学科综合。
Ø化学是一门以实验为基础的学课
物理性质:
颜色、状态、气味、密度、熔点、硬度、溶解性。
化学性质:
可燃性、酸碱性、稳定性、氧化性。
物理变化:
没有新物质生成
化学变化:
生成新物质
化学探究一般步骤:
提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价
一、走进化学实验室
化学仪器(使用和注意课本有不做介绍):
烧杯、量筒、铁架台、酒精灯、漏斗、
集气瓶、燃烧匙、胶头滴管、锥型瓶、试管夹、药匙、玻璃棒、试管等。
常用仪器及使用方法
(一)用于加热的仪器--试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶
可以直接加热的仪器是--试管、蒸发皿、燃烧匙
只能间接加热的仪器是--烧杯、烧瓶、锥形瓶(垫石棉网—受热均匀)
可用于固体加热的仪器是--试管、蒸发皿
可用于液体加热的仪器是--试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶
不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶
(二)测容器--量筒
量取液体体积时,量筒必须放平稳。
视线与刻度线及量筒内液体凹液面的最低点保持水平。
量筒不能用来加热,不能用作反应容器。
量程为10毫升的量筒,一般只能读到0.1毫升。
(三)称量器--托盘天平(用于粗略的称量,一般能精确到0.1克。
)
注意点:
(1)先调整零点
(2)称量物和砝码的位置为“左物右码”。
(3)称量物不能直接放在托盘上。
一般药品称量时,在两边托盘中各放一张大小、质量相同的纸,在纸上称量。
潮湿的或具有腐蚀性的药品(如氢氧化钠),放在加盖的玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)中称量。
(4)砝码用镊子夹取。
添加砝码时,先加质量大的砝码,后加质量小的砝码(先大后小)
(5)称量结束后,应使游码归零。
砝码放回砝码盒。
(四)加热器皿--酒精灯
(1)酒精灯的使用要注意“三不”:
①不可向燃着的酒精灯内添加酒精;②用火柴从侧面点燃酒精灯,不可用燃着的酒精灯直接点燃另一盏酒精灯;③熄灭酒精灯应用灯帽盖熄,不可吹熄。
(2)酒精灯内的酒精量不可超过酒精灯容积的2/3也不应少于1/4。
(3)酒精灯的火焰分为三层,外焰、内焰、焰心。
用酒精灯的外焰加热物体。
(4)如果酒精灯在燃烧时不慎翻倒,酒精在实验台上燃烧时,应及时用沙子盖灭或用湿抹布扑灭火焰,不能用水冲。
(五)夹持器--铁夹、试管夹
铁夹夹持试管的位置应在试管口近1/3处。
试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上。
试管夹夹持试管时,应将试管夹从试管底部往上套;夹持部位在距试管口近1/3处;用手拿住
(六)分离物质及加液的仪器--漏斗、长颈漏斗
过滤时,应使漏斗下端管口与承接烧杯内壁紧靠,以免滤液飞溅。
长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。
Ø我们周围的空气
一、空气成分(按体积计算):
氨气78%、氧气21%二氧化碳094%、稀有气体0.3%、其他气体和杂质0.3%。
二、纯净物、混合物:
纯净物是有一种物质组成,可以专门的化学符号来表示,有固定的组成有确的性质。
混合物是由两种或多种物质混合而成,没有固定的组成,各成分度保持各自的性质,相互之间没有发生化学反应。
三、氧气:
无色无味气体密度比空气大不易溶于水。
氧气可以时代火星的木条复燃。
四、反应和催化剂
1.化学反应:
生成新物质的变化叫做化学变化。
也叫化学反应。
2.物理变化:
没有生成新物质
3.化合反应:
有两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应,叫化合反应。
4.氧化反应:
物质跟洋气的反应。
5.空气污染物:
可吸入颗粒、二氧化氨,二氧化硫,一氧化碳。
(二氧化碳不是污染物)
6.催化剂:
在化学反应中能改变其他物质反应速度的物质叫催化剂。
7.催化剂作用:
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
8.分解反应:
有一种反应物分解成两种或两种以上的其他物质的反应叫分
解反应。
五、制取氧气
工业制氧气——分离液态空气法(原理:
氮气和氧气的沸点不同物理变化)
实验室制氧气原理2H2O2
2H2O+O2↑
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3
2KCl+3O2↑
(4)气体制取与收集装置的选择△
发生装置:
固固加热型、固液不加热型收集装置:
根据物质的密度、溶解性
(5)制取氧气的操作步骤和注意点(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例)
a、步骤:
查—装—定—点—收—移—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜:
防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部:
均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞:
便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花:
防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是试管中的空气)
⑦实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:
防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部
(6)氧气的验满:
用带火星的木条放在集气瓶口
检验:
用带火星的木条伸入集气瓶内
Ø自然界的水
一、水
1、水的组成:
(1)电解水的实验
A.装置―――水电解器
B.电源种类---直流电
C.加入硫酸或氢氧化钠的目的----增强水的导电性
D.化学反应:
2H2O===2H2↑+O2↑
产生位置负极正极
体积比2:
1
质量比1:
8
检验:
O2---出气口置一根带火星的木条----木条复燃
H2---出气口置一根燃着的木条------气体燃烧,产生淡蓝色的火焰
2、结论:
①水是由氢、氧元素组成的。
②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
③化学变化中,分子可分而原子不可分。
*氢气的验证方法
气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色,(如气体量少,可能发出爆鸣声),这是氢气。
二、单质和化合物
单质:
有同种元素组成的纯净物。
化合物:
组成中含有不同元素的纯净物。
三、分子和原子
分子原子
定义分子是保持物质化学性质最小的微粒原子是化学变化中的最小微粒。
性质体积小、质量小;不断运动;有间隙
联系分子是由原子构成的。
分子、原子都是构成物质的微粒。
区别化学变化中,分子可分,原子不可分。
化学反应的实质:
在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
四、水的净化
纯水是无色,无味,清澈透明的液体。
自然界中的水,由于含有徐富哦可溶性和不可溶性物质,因此常呈混浊。
(1)水的净化效果由低到高的是静置、吸附、过滤、蒸馏(均为物理方法),其中净化效果最好的操作是
蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
(2)硬水与软水A.定义硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
B.鉴别方法:
用肥皂水,有浮渣产生或泡沫较少的是硬水,泡沫较多的是软水
C.硬水软化的方法:
蒸馏、煮沸
D.长期使用硬水的坏处:
浪费肥皂,洗不干净衣服;锅炉容易结成水垢,不仅浪费燃料,还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
五、水污染
A、水污染物:
工业“三废”(废渣、废液、废气);农药、化肥的不合理施用
生活污水的任意排放
B、防止水污染:
工业三废要经处理达标排放、提倡零排放;生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放;合理施用农药、化肥,提倡使用农家肥;加强水质监测。
(3)爱护水资源:
节约用水,防止水体污染
氢气 H2
1、物理性质:
密度最小的气体(向下排空气法);难溶于水(排水法)
2、化学性质:
(1)可燃性(用途:
高能燃料;氢氧焰焊接,切割金属)
2H2+O2====2H2O点燃前,要验纯(方法?
)
现象:
发出淡蓝色火焰,放出热量,有水珠产生
(2)还原性(用途:
冶炼金属)
H2+CuO===Cu+H2O 氢气“早出晚归”
现象:
黑色粉末变红色,试管口有水珠生成
(小结:
既有可燃性,又有还原性的物质 H2、C、CO)
3、氢气的实验室制法
原理:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
不可用浓盐酸的原因浓盐酸有强挥发性;
不可用浓硫酸或硝酸的原因浓硫酸和硝酸有强氧化性。
4、氢能源 三大优点无污染、放热量高、来源广
Ø物质的构成
(1)原子结构示意图的认识
(2)在原子中核电荷数=质子数=核外电子数决定元素种类质子数(核电荷数)
(3)原子的质量主要集中在原子核上
(4)三决定决定元素化学性质最外层电子数
(4)相对原子质量≈质子数+中子数
决定原子的质量原子核
说明:
最外层电子数相同其化学性质不一定都相同(Mg,He最外层电子数为2)
最外层电子数不同其化学性质有可能相似(He,Ne均为稳定结构)
2、元素
(1)定义:
具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称
*一种元素与另一种元素的本质区别:
质子数不同
注意:
*由同种元素组成的物质不一定是单质,(如由O2、O3组成的混合物或金刚石与石墨的混合物)不可能是化合物。
(2)表示方法——元素符号——拉丁文名称的第一个字母大写
a、书写方法:
b、意义:
表示一种元素;表示这种元素的一个原子。
注意:
*有些元素符号还可表示一种单质如Fe、He、C、Si
*在元素符号前加上数字后只能有微观意义,没有宏观意义,如3O:
只表示3个氧原子
c、有关元素周期表
*发现:
门捷列夫
*排列依据
*注:
原子序数=质子数
d、分类
e、元素之最:
地壳:
O、Si、Al、Fe细胞:
O、C、H
3、离子:
带电的原子或原子团
(1)表示方法及意义:
如Fe3+:
一个铁离子带3个单位正电荷
(2)离子结构示意图的认识
注意:
与原子示意图的区别:
质子数=电子数则为原子结构示意图
*原子数≠电子数为离子结构示意图
(3)与原子的区别与联系
粒子的种类原子离子
阳离子阴离子
区
别粒子结构质子数=电子数质子数>电子数质子数<电子数
粒子电性不显电性显正电性显负电性
符号用元素符号表示用阳离子符号表示用阴离子符号表示
物质的组成的表示:
化学式
(1)写法:
a单质:
金属、稀有气体及大多数固态非金属通常用元素符号表示它们的化学式;而氧气、氢气、氮气、氯气等非金属气体的分子由两个原子构成,其化学式表示为O2、H2、N2、Cl2
。
b化合物:
正价在前,负价在后(NH3,CH4除外)
(2)意义:
如化学式H2O的意义:
4点化学式Fe的意义:
3点
(3)计算:
a、计算相对分子质量=各元素的相对原子质量×原子个数之和
b、计算物质组成元素的质量比:
相对原子质量×原子个数之比
c、计算物质中某元素的质量分数
化合价
a、写法及意义:
Mg:
镁元素化合价为+2价MgCl2:
氯化镁中镁元素化合价为+2价
b、几种数字的含义
Fe2+每个亚铁离子带两个单位正电荷3Fe2+:
3个亚铁离子
2H2O两个水分子,每个水分子含有2个氢原子
c、化合物中各元素正、负化合价的代数和为零
d、化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的性质,所以单质分子中元素化合价为0
Ø化学方程式
一、质量守恒定律:
1、内容:
参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
说明:
①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;
②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中;
③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏。
2、微观解释:
在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变(原子的“三不变”)。
3、化学反应前后
(1)一定不变宏观:
反应物生成物总质量不变;元素种类、质量不变
微观:
原子的种类、数目、质量不变
(2)一定改变宏观:
物质的种类一定变
微观:
分子种类一定变
(3)可能改变:
分子总数可能变
二、化学方程式
1、遵循原则:
①以客观事实为依据②遵守质量守恒定律
2、书写:
(注意:
a、配平b、条件c、箭号)
3、含义以2H2+O2
2H2O为例
①宏观意义:
表明反应物、生成物、反应条件氢气和氧气在点燃的条件下生成水
②微观意义:
表示反应物和生成物之间分子每2个氢分子与1个氧分子化合生成2个水分子
(或原子)个数比
(对气体而言,分子个数比等于体积之比)
③各物质间质量比(系数×相对分子质量之比)每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全化合生成36份质量的水
4、化学方程式提供的信息包括
①哪些物质参加反应(反应物);②通过什么条件反应:
③反应生成了哪些物质(生成物);④参加反应的各粒子的相对数量;⑤反应前后质量守恒,等等。
5、利用化学方程式的计算
三、化学反应类型
1、四种基本反应类型
①化合反应:
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
②分解反应:
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
③置换反应:
一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应
④复分解反应:
两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应
2、氧化还原反应
氧化反应:
物质得到氧的反应
还原反应:
物质失去氧的反应
氧化剂:
提供氧的物质
还原剂:
夺取氧的物质(常见还原剂:
H2、C、CO)
3、中和反应:
酸与碱作用生成盐和水的反应
Ø碳和碳的氧化物
一、碳的几种单质
1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。
2、石墨(C)是最软的矿物之一,有优良的导电性,润滑性。
可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:
碳原子的排列不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是:
分子的构成不同。
3、无定形碳:
由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:
焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性,焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
二、.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!
1、常温下的稳定性强
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO2:
C+O2
CO2
不完全燃烧(氧气不充足),生成CO:
2C+O2
2CO
3、还原性:
C+2CuO
2Cu+CO2↑(置换反应)应用:
冶金工业
现象:
黑色粉末逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2↑
三、二氧化碳的制法
1、实验室制取气体的思路:
(原理、装置、检验)
(1)发生装置:
由反应物状态及反应条件决定:
反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制H2的发生装置。
(2)收集方法:
气体的密度及溶解性决定:
难溶于水用排水法收集CO只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法
密度比空气小用向下排空气法
2、二氧化碳的实验室制法
1)原理:
用石灰石和稀盐酸反应:
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2)选用和制氢气相同的发生装置
3)气体收集方法:
向上排空气法
4)验证方法:
将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。
验满方法:
用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。
证明已集满二氧化碳气体。
3、二氧化碳的工业制法:
煅烧石灰石:
CaCO3
CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰:
CaO+H2O=Ca(OH)2
四、二氧化碳的性质
1、物理性质:
无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸:
CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,
H2CO3==H2O+CO2↑碳酸不稳定,易分解
3)能使澄清的石灰水变浑浊:
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O本反应用于检验二氧化碳。
4)与灼热的碳反应:
C+CO2
2CO
(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)
3、用途:
灭火(灭火器原理:
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)
既利用其物理性质,又利用其化学性质
干冰用于人工降雨、制冷剂
温室肥料
4、二氧化碳多环境的影响:
过多排放引起温室效应。
五、一氧化碳
1、物理性质:
无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水
2、有毒:
吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。
3、化学性质:
(H2、CO、C具有相似的化学性质:
①可燃性②还原性)
1)可燃性:
2CO+O2点燃2CO2(可燃性气体点燃前一定要检验纯度)
H2和O2的燃烧火焰是:
发出淡蓝色的火焰。
CO和O2的燃烧火焰是:
发出蓝色的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是:
发出明亮的蓝色火焰。
鉴别:
H2、CO、CH4可燃性的气体:
看燃烧产物(不可根据火焰颜色)
(水煤气:
H2与CO的混合气体C+H2O高温H2+CO)
2)还原性:
CO+CuO
Cu+CO2(非置换反应)应用:
冶金工业
现象:
黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2(现象:
红棕色粉末逐渐变成黑色,石灰水变浑浊。
)
除杂:
CO[CO2]通入石灰水或氢氧化钠溶液:
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2[CO]通过灼热的氧化铜CO+CuO
Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧(不可加盐酸)CaCO3
CaO+CO2↑
注意:
检验CaO是否含CaCO3加盐酸:
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
(CO32-的检验:
先加盐酸,然后将产生的气体通入澄清石灰水。
)
Ø燃烧及其利用
一、燃烧和灭火
1、燃烧的条件:
(缺一不可)
(1)可燃物
(2)氧气(或空气)(3)温度达到着火点
2、灭火的原理:
(只要消除燃烧条件的任意一个即可)
(1)消除可燃物
(2)隔绝氧气(或空气)(3)降温到着火点以下
3、影响燃烧现象的因素:
可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
使燃料充分燃烧的两个条件:
(1)要有足够多的空气
(2)燃料与空气有足够大的接触面积。
4、爆炸:
可燃物在有限的空间内急速燃烧,气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气(或氧气)的混合物遇火种均有可能发生爆炸。
二、燃料和能量
1、三大化石燃料:
煤、石油、天然气(混合物、均为不可再生能源)
(1)煤:
“工业的粮食”(主要含碳元素);
煤燃烧排放的污染物:
SO2、NO2(引起酸雨)、CO、烟尘等
(2)石油:
“工业的血液”(主要含碳、氢元素);
汽车尾气中污染物:
CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘
(3)天然气是气体矿物燃料(主要成分:
甲烷),是较清洁的能源。
2、两种绿色能源:
沼气、乙醇
(1)沼气的主要成分:
甲烷
甲烷的化学式:
CH4(最简单的有机物,相对分子质量最小的有机物)
物理性质:
无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质:
可燃性CH4+2O2
CO2+2H2O(发出蓝色火焰)
(2)乙醇(俗称:
酒精,化学式:
C2H5OH)
化学性质:
可燃性C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH,故不能用工业酒精配制酒!
乙醇汽油:
优点
(1)节约石油资源
(2)减少汽车尾气
(3)促进农业发展(4)乙醇可以再生
3、化学反应中的能量变化
(1)放热反应:
如所有的燃烧
(2)吸热反应:
如C+CO2
2CO
4、新能源:
氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
氢气是最理想的燃料:
(1)优点:
资源丰富,放热量多,无污染。
(2)需解决问题:
①如何大量廉价的制取氢气?
②如何安全地运输、贮